Question

【题目】实验课上，老师让同学们测量某一电源的电压（约为，电压保持不变）．除提供的待测电源外，还可选用的器材有：一只量程为的电流表，一只量程为的电压表，一个阻值为的定值电阻，一个铭牌标有“ ”字样的滑动变阻器，开关及导线若干．请你合理选择器材，帮助他们设计一个实验测出电源电压．要求：

（1）在虚线框内画出实验电路图；

（2）写出实验步骤及所需测量的物理量；

（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）．

Answer 1

【答案】（1）（2）实验步骤：①按照电路连接实物电路，电压表选择量程，将滑动变阻器调至电阻最大处；②闭合开关，读出电压表的示数；（3）电源电压的表达式的推导：串联电路电流处处相等，则电路中的电流： ，电路中的总电阻： ，电源电压为： ．

【解析】(1)由题意可知，电路中两电阻串联时，最大总电阻为100Ω20Ω120Ω；此时的最小电流：I0.125A125mA，这一数值大于电流表的量程，所以实验中不能选取电流表；应将定值电阻、滑动变阻器、开关串联在电源两极，并用电压表测量定值电阻两端的电压，如图所示。

(2)实验步骤：①按照电路连接实物电路，电压表选择03V量程，将滑动变阻器调至电阻最大处；②闭合开关，读出电压表的示数U1；(3)电源电压的表达式的推导：串联电路电流处处相等，则电路中的电流：I，电路中的总电阻：RR0+RP，电源电压为：UIR(R0+RP) .